タンパク質多量体分子がタンパク質結晶の成長ならびに品質に及ぼす影響

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650023
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 中田 俊隆 立命館大学, 理工学部, 助教授 (20237308)
• Keywords: 原子間力顕微鏡 / タンパク質 / リゾチーム / 不純物 / 結晶 / 蛍光顕微鏡 / 成長ステップ

Research Abstract

本年度は、前年度の研究結果を踏まえ、比較的多くの研究例があるLysozyme Tetragonal(正方晶)結晶に加え、分子配列の異なるOrthorhombic(斜方晶)結晶に着目し、この系に対する多量体不純物取り込み過程のさらなる一般化を目指した。以下、その概略について記す。
1.原子間力顕微鏡(AFM)による結晶表面ステップの観察
Lysozyme Orthorhombic,Tetragonal両結晶の表面についてステップの高さ及び移動速度を測定し、その不純物による影響を吟味した。また、ほぼ平衡に近い条件での二次元島の観察より、Orthorhombic結晶表面のステップエネルギーがマクロボンドモデルから予測される値と近いことが明らかとなった。また、この際、過飽和度を正確に制御しながら分子レベルでのAFM観察を可能とする温度制御ステージを新たに開発した。現在、このステージを用いて、より定量的なデータの収集を行っている。
2.多量体不純物吸着メカニズムの検討
疎水性・親水性の物質に対して変成していないLysozymeと共有結合多量体を形成したLysozymeにおいてどのように吸着特性が異なっているのかを原子間力顕微鏡及び、分光光度計にによる濃度変化の測定から検討することを試みた。現在、変成していないlysozymeについてその吸着現象を上記の方法で捕らえることに成功している(春の物理学会にて発表予定)。
3.蛍光顕微鏡による不純物取りこみの定量化
以前に測定されたTetragonal結晶に加え、Orthorhombic結晶についても測定を行い、この手法が応用可能であることを確認した。今後、上記の結果と対応させて定量測定を行う予定である。